二氧化碳(CO2)是植物的重要资源之一，大气中的CO2浓度已从十八个世纪开始，在全球范围内持续增加，每年增加量约0.4％。大气中CO2的增加可能会改变植物的化学成分，以及植物与昆虫之间的相互作用。本研究探索了大气中CO2含量升高对旱生和水生空心莲子草的形态结构、生理适应性、化学成分、植物与昆虫之间的相互作用的影响。喜旱莲子草幼苗被种植在六个开顶式气室:其中三个开顶式气室CO2浓度控制在400 ppm，另外三个气室CO2浓度控制在1000 ppm。整个实验期间，连续测定空心莲子草生物量的积累、总干重及茎叶等的直径。同时，实验也研究了大气中CO2升高及背景浓度条件下，植物的叶片组织中二次代谢物（如酚类化合物和黄酮类化合物）的浓度。实验结果表明，在水生和陆生环境下，二氧化碳浓度的升高显著增加了植物茎的直径、增强了植物生物量的积累，同时，叶片组织中次生代谢产物随CO2浓度的升高成分也有所改变，这可能会影响控制杂草生长的空心莲子草的某些性能。